静定平面刚架特点结构力学

常见的静定刚架有悬臂刚架、简支刚架、三铰刚架和由这三者组合形成的联合刚架等形式。从几何组成性质角度而言，它们又是两刚片、三刚片和基本附属型结构（图3-19）。

悬臂刚架在工程中属于独立刚架，常用于小型阳台、挑檐、建筑小品、公共汽车站雨篷、敞廊篷等；悬臂刚架的结构特点为一端固定的悬臂或悬挑结构，或固定柱脚，或固定在梁、板的一端。而三铰刚架的结构特点为两杆件与基础通过三个铰两两相连，构成静定结构，主要用于仓库、厂房天窗架、轻钢厂房等无吊车的建筑物。

在实际工程中，平面刚架用得很普遍，也是超静定刚架计算的基础。所以掌握静定平面刚架的内力分析方法具有十分重要的意义。

从图3-20所示的刚架变形图可看出，刚结点在刚架的变形中既产生角位移，又产生线位移，但各杆端不能产生相对移动和转动，刚结点处各杆端变形前后夹角保持不变。

刚结点阻止结点杆端相对转角产生的约束特性，使得刚结点处可以承受和传递弯矩（图3-20）。这样刚架的内力分布相对更均匀一些，使材料的力学性能充分发挥，达到了节省材料的目的。在刚架中弯矩是主要的内力。

图3-19

图3-20(www.xing528.com)

刚架的计算以单根杆件受力分析为基础，一般的分析过程为：

（1）计算支座反力。

（2）把刚架离散成若干根杆件，利用截面法逐杆、逐段计算并绘出内力图，一般可以按照弯矩图→剪力图→轴力图的顺序绘制。

（3）将杆件内力图合在一起即得到整个刚架的内力图。

计算过程中应注意分析结构受力特点，对于某些刚架可以不计算支座反力，直接画出内力图。